一种快速检测陈皮中多甲氧基黄酮含量的系统及方法

专利检索2025-06-15  3


本发明涉及食品分析检测领域,具体涉及一种快速检测陈皮中多甲氧基黄酮含量的系统及方法。


背景技术:

1、陈皮是芸香科植物橘及其栽培变种的干燥成熟果皮,由于其具有理气健脾、燥湿化痰等多种功效,被广泛用作食品添加剂、调味料、茶饮和传统中药材。其中,产于广东江门的“广陈皮”由于具有独特的药用价值,被国家质检总局列为国家地理标志保护产品。研究表明,广陈皮中主要功能成分为黄酮、挥发油等。其中,根据《中国药典(2020版)》规定,区别于其他陈皮,广陈皮中川陈皮素和橘皮素的总含量,不得少于0.42%。快速测得陈皮中川陈皮素和橘皮素等多甲氧基黄酮功能成分含量,对于陈皮的鉴别、质量评价和品质管控,具有重要的现实意义。

2、当前,陈皮中包括川陈皮素、橘皮素在内的多甲氧基黄酮含量的检测方法包括紫外-可见分光光度法、高效液相色谱法、气相色谱法等,上述这些方法普遍存在样品处理繁琐、仪器设备复杂、分析检测耗时较长、费用较高等问题,对分析检测环境要求较高,尤其不适用于日常生活中陈皮中主要功能成分含量的快速测定。

3、近年来,基于电化学的分析技术得到了广泛关注,但目前并未存在适用于陈皮中多甲氧基黄酮能成分快速检测的便携式检测系统及方法。


技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术对陈皮中多甲氧基黄酮含量检测效率低,操作繁琐,对检测环境要求较高等问题,本发明提供了一种不受使用场景限制的快速检测陈皮中多甲氧基黄酮含量的便携式电化学检测系统。

2、本发明的另一目的在于提供一种快速检测陈皮中多甲氧基黄酮含量的方法。

3、本发明的目的还在于提供上述所述的便携式电化学检测系统的应用,具体可应用于快速检测陈皮中主要功能成分多甲氧基黄酮-川陈皮素的浓度、陈皮中主要功能成分多甲氧基黄酮-橘皮素的浓度或同步快速检测陈皮中多甲氧基黄酮-川陈皮素和橘皮素的浓度。

4、为了实现上述目的,本发明所采用的技术方案是:

5、本发明第一方面提供了一种快速检测陈皮中多甲氧基黄酮含量的系统,包括一体式电化学传感芯片、微型工作站和显示器;待测反应物在一体式电化学传感芯片上发生电化学反应,通过微型工作站将电信号输出至显示器,实现对陈皮中多甲氧基黄酮含量的快速检测。

6、本发明中,所述微型检测器通过外接电源供电,提供稳定的电流、电压输出;所述显示器包括智能手机、便携式计算机。

7、优选地,所述一体式电化学传感芯片包括检测区域和连接区域;所述检测区域为封闭圆环结构;所述检测区域包括工作电极、参比电极和辅助电极;所述工作电极、辅助电极及三电极连接区域直接由聚醚醚酮薄膜通过激光诱导产生;所述参比电极为银浆或氯化银浆涂敷、干燥后形成。

8、优选地,所述多甲氧基黄酮包括川陈皮素、橘皮素。

9、本发明第二方面提供了一种所述的快速检测陈皮中多甲氧基黄酮含量的系统的制备方法,包括以下步骤:

10、s1、利用画图软件设计出一体式电化学传感芯片,包括检测区域与连接区域的位置分布;其中检测区域包括工作电极、辅助电极、参比电极;

11、s2、通过激光雕刻机在聚醚醚酮薄膜上加工出石墨烯工作电极、石墨烯辅助电极及三电极的连接区域;将银浆或氯化银浆涂敷在参比电极区域,烘干,制得一体式电化学传感芯片;检测区域通过疏水材料形成封闭圆环结构;

12、s3、将一体式电化学传感芯片通过连接区域与微型工作站连接,并将微型工作站与显示器连接。

13、优选地,所述疏水材料包括石蜡、聚二甲基硅氧烷中的至少一种。

14、本发明第三方面提供了一种快速检测陈皮中多甲氧基黄酮含量的方法,采用所述的系统,包括以下步骤:

15、s1、接通微型工作站电源;

16、s2、向一体式电化学传感芯片的检测区域加入缓冲溶液,测量并获得空白溶液的伏安曲线;

17、s3、向一体式电化学传感芯片的检测区域加入不同浓度的多甲氧基黄酮溶液,测量并获得不同浓度的多甲氧基黄酮溶液的伏安曲线;

18、s4、根据不同浓度的多甲氧基黄酮溶液对应的伏安曲线,确定各伏安曲线相应的催化电流值,进而确定溶液中多甲氧基黄酮浓度与催化电流之间的关系,制作浓度-电流曲线模型;

19、s5、向一体式电化学传感芯片的检测区域加入陈皮提取液,测量陈皮提取液的伏安曲线,确定催化电流值,并与所述浓度-电流曲线模型对照,确定目标溶液中多甲氧基黄酮的含量。

20、本发明中,通过川陈皮素、橘皮素在所述一体式电化学传感芯片上发生电催化氧化反应产生催化电流,根据产生催化电流时的电压位置,可判断被测物质为川陈皮素或橘皮素,进一步根据产生的催化电流的大小可以计算川陈皮素或/和橘皮素的浓度。

21、优选地,所述伏安曲线包括循环伏安曲线或线性伏安或方波伏安扫描曲线。

22、优选地,所述伏安曲线在电位扫描范围为0.1~1.3v、脉冲高度为25mv、频率为5hz的条件下测量获得。

23、优选地,步骤s2中,所述缓冲溶液为醋酸钠缓冲溶液,ph值为5.9。

24、优选地,步骤s2中,所述缓冲溶液的加入量为50μl~150μl。

25、与现有技术相比,本发明的有益效果是:

26、本发明的电化学检测系统具有集成度高、体积小、结构简便、实用性强、检测时间短(单次检测时间1分钟内)、检测限低(多甲氧基黄酮最低检测浓度可达1×10-9mol/l)、所需检测样品少、检测流程简单等特点,且所述的便携式检测装置易于制备,成本低,可用于食品检测、农产品质量控制等领域,特别适用于日常生活中食品药品质量和农产品品质的快速评价,具有广阔应用前景。特别值得一提的是,与传统的检测方法不同的是,本便携式电化学检测系统对检测环境要求低,本发明的检测系统不限使用场景,可适用于包括田间、家庭、工厂等多种不同场景中陈皮中多甲氧基黄酮含量的快速检测。此外,只需要通过适当改进,本发明的便携式电化学检测系统也可广泛用于其他物质的快速检测。

27、本发明的便携式电化学检测系统对溶液中多甲氧基黄酮具有高灵敏响应,能够用于即时、快速检测实际样品中多甲氧基黄酮的含量的检测。



技术特征:

1.一种快速检测陈皮中多甲氧基黄酮含量的系统,其特征在于,包括一体式电化学传感芯片、微型工作站和显示器;待测反应物在一体式电化学传感芯片上发生电化学反应,通过微型工作站将电信号输出至显示器,实现对陈皮中多甲氧基黄酮含量的快速检测。

2.根据权利要求1所述的快速检测陈皮中多甲氧基黄酮含量的系统,其特征在于,所述一体式电化学传感芯片包括工作电极、参比电极和辅助电极;所述工作电极、辅助电极由聚醚醚酮薄膜通过激光诱导产生;所述参比电极为银浆或氯化银浆涂敷、干燥后形成。

3.根据权利要求1所述的快速检测陈皮中多甲氧基黄酮含量的系统,其特征在于,所述多甲氧基黄酮包括川陈皮素、橘皮素。

4.一种利要求1-3任一项所述的快速检测陈皮中多甲氧基黄酮含量的系统的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

5.一种快速检测陈皮中多甲氧基黄酮含量的方法,其特征在于,采用权利要求1-3任一项所述的系统,包括以下步骤:

6.根据权利要求5所述的快速检测陈皮中多甲氧基黄酮含量的方法,其特征在于,所述伏安曲线包括循环伏安曲线或线性伏安或方波伏安扫描曲线。

7.根据权利要求5所述的快速检测陈皮中多甲氧基黄酮含量的方法,其特征在于,所述伏安曲线在电位扫描范围为0.1~1.3v的条件下测量获得。

8.根据权利要求5所述的快速检测陈皮中多甲氧基黄酮含量的方法,其特征在于,步骤s2中,所述缓冲溶液为醋酸钠缓冲溶液,ph值为5.9。

9.根据权利要求8所述的快速检测陈皮中多甲氧基黄酮含量的方法,其特征在于,步骤s2中,所述缓冲溶液的加入量为50μl~150μl。


技术总结
本发明公开了一种快速检测陈皮中多甲氧基黄酮含量的系统及方法。一种快速检测陈皮中多甲氧基黄酮含量的系统,包括一体式电化学传感芯片、微型工作站和显示器;待测反应物在一体式电化学传感芯片上发生电化学反应,通过微型工作站将电信号输出至显示器,实现对陈皮中多甲氧基黄酮含量的快速检测。本发明获得的陈皮中多甲氧基黄酮快速检测系统具有集成度高、操作简单、实用性强等特点,对使用场景要求低,尤其适用于日常生活中对陈皮质量的快速判断。

技术研发人员:夏洪齐,曾继吾
受保护的技术使用者:广东省农业科学院果树研究所
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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